1. 自耦变压器接地原因
变压器中性点的固定接地:是指中性点与地之间,由接地线进行死联结,运行中不能随意断开,自耦变压器和低压为220V的民用变压器就是这种情况。
变压器中性点的非固定接地:是指在变压器中性点和地之间的接线上,装设了一个刀闸,根据运行需要,可以随时断开或合上,以改变变压器中性点与否接地。这种变压器在电力系统中的110KV及以上非自耦变压器中运用。
2. 自耦变压器单相接地
1、瓦斯保护
瓦斯保护是变压器本体内部故障的主保护,反映变压器内部各种形式的短路和油面降低。
瓦斯保护分为二种:一种是内部发生短路故障时候重瓦斯保护瞬间动作,跳开变压器各侧 的短路器;另一种是变压器油面降低和内部发生轻微瓦斯,轻瓦斯保护动作于预告信号。 如果变压器装有有载调压装置的时候,还应装设有载调压得轻、重瓦斯保护。2、差动保护
差动保护是变压器本体内部、套管和引出线故障的主保护。反映变压器绕组和引出线的相间短路、中性点直接接地侧的单相接地短路及绕组匝间短路。
动作于瞬时断开各侧断路器变压器纵联差动保护对110kV和220kV各侧的单相接地短路灵敏度不符合要求时,还要增设零序差动保护。零序差动保护只反映单相接地故障,其动作要求和纵联差动保护相同。
3、过电流保护或复合电压闭锁过电流保护
过电流保护 一般指复合电压闭锁过流保护,是变压器的后备保护。反映 外部相间短路引起的变压器过电流。对于三绕组变压器和自耦变压器 该保护装于 电源侧及主负荷侧。当无法满足灵敏度要求时候,可以在各侧都装设过流保护装置。各侧保护根据选择性要求可装设方向元件。
4、零序电流保护
零序电流保护是变压器的后备保护,反映三相系统中性点直接接地运行变压器外部单相接地故障引起的过电流。双绕组、三绕组变压器的零序电流保护接在中性点电流互感器上。
自耦变压器 零序保护装在高、中压侧电流互感器的零序回路上。当其2侧运行、内部发生接地故障时,若零序电流保护灵敏度不能满足要求,应在中性点增设零序电流保护。
5、零序过电压保护
零序过电压保护低压侧有电源的变压器,若中性点可能接地运行或不接地运行,对外部单项接地引起的过电流及失去接地中性点引起的过电压,除应设置零序电流保护外,还应该增设零序电压保护。该保护动作,经一个延时断开各侧断路器。
6、过负荷保护
过负荷保护变压器的过负荷保护应能反映公共绕组及各侧的过负荷情况。 过负荷保护都用单项式、带时限动作于信号。
3. 自耦变压器外部接地故障
自耦变压器的中性点必须直接接地,以避免当高压侧电网发生单相接地时,在中压绕组的其他两相出现过高电压。
如果中性点不接地,假定高压侧网络发生A相接地,则中性点电位发生偏移,中性点对地出现电压U0,它与故障相的正常相电压相等而相位相反。此时,非故障相B,C相的相电压升高到正常相电压的根号3培。中压侧非故障相的相电压为
根号下(变比平方+变比+1)*中压侧正常相电压,可以看出(变比平方+变比+1)恒大于3(变比是大于1的)。如220/110KV的自耦变中性点不接地,发生高压侧单相接地时中压绕组将产生2.64倍的过电压。如中性点接地则没有上述问题。
4. 自耦变压器接地原因有哪些
当故障点零序综合阻抗小于正序综合阻抗时,单相接地故障电流将大于三相短路故障电流.例如:在大量采用自耦变压器的系统中,由于接地中性点多,系统故障点零序综合阻抗往往小于正序综合阻抗,这时单相接地故障电流大于三相短路故障电流
5. 自耦变压器为什么要接地
保护线(PW)一端连接在所有的绝缘子接地侧,另一端与自耦变压器中性点一起连接在钢轨。挂地线时,如果保护线再接钢轨,则保护线跟钢轨形成了一个闭合的回路,没起到保护的作用
6. 自耦变压器的接地保护应装设
:纵差保护、气体保护(轻瓦斯保护、重瓦斯保护)、相间短路后备保护(电流速断保护、过电流保护、低阻抗保护)、过负荷保护、接地保护、温度保护、冷却器故障保护和其它保护。
保护的作用:
一、变压器纵差保护
是反应相间短路、高压侧单相接地短路以及匝间短路的主保护,其保护范围包括变压器套管及引出线。变压器在空载合闸时的过励磁电流,其值可为In的数倍到10倍以上,这样大的励磁电流通常称为励磁涌流。
二、气体保护
为防止变压器内部单相绕组的匝间短路,通常在容量大于800KVA的变压器上装设有气体保护。无论是哪一种型式的气体继电器都有两对触点:
轻瓦斯保护:当变压器内发生轻微故障时,产生的气体较少且速度缓慢,气体上升后逐渐积聚在继电器的上部,使气体继电器内的油面下降,使得其中一个触点闭合而作用于信号。轻瓦斯保护动作值采用气体容积大小表示: 250- 300cm3
重瓦斯保护:当变压器内发生严重故障时,强烈的电弧将产生大量的气体,油箱压力迅速升高,迫使变压器油沿着油箱冲向油枕,在油流的激烈冲击下,使另一触点接闭而动作于跳闸。重瓦斯保护动作值采用油流速度大小示: 0.6- 1.5m/s 。
三、变压器的相间短路后备保护主要有过电流保护、低阻抗保护。
过电流保护
变压器过电流保护反应了变压器外部故障引起的变压器绕组过电流,以及在变压器内部故障时作为差动保护和瓦斯保护的近后备保护,和相邻母线或线路的远后备保护。
在系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
零序过电流保护的原理:将A、B、C三相电缆穿过零序电流互感器,互感器负责监测零序电流,在正常情况下三相电流的矢量和为零,无零序电流,单相接地时,三相电流的矢量和不为零,产生了零序电流,当零序电流超过一定值时, 综合保护接触器吸合,断开电路。
低阻抗保护:当相间过电流保护不满足灵敏度要求时,可以采用阻抗保护。
四、变压器的过负荷保护
配电系统中用电负荷超出发电机的实际功率或变压器的额定功率,引起设备过载,长期过负荷会引起系统或电气设备故障。过负荷保护反应变压器过负荷引起的过电流,由于变压器的过负荷大多数情况下都是三相对称的,所以只需在一相接一个电流继电器,过负荷保护通常延时动作于信号和跳闸。
五、变压器的单相接地保护
1.中性点直接接地的普通变压器接地后备保护
2.中性点可能接地或不接地运行的变压器接地后备保护(中性点全绝缘变压器、分级绝缘且)。
3.自耦变压器的接地后备保护(高、 中压侧的方向零序电流保护整定计算;自耦变压器中性点零序过电流保护整定)
六、变压器温度保护
油浸式变压器在运行中,它的温度在不断的变化,通过安装在变压器上的温度计可以监测.上层油温的变化,上层油温 -般情况下为85°C,规定的最高允许温度为95°C。当上层油温达到95°C时,绕组温度已经达到105°C,油温过高会加速油质的劣化和绕组绝缘的老化、使装置的电器特性变坏。
变压器的温度保护主要是指油温保护,在变压器内装设有温度探头,可以测量油箱内的上层油温,测量值一方面传入表盘并 显示在仪表上,另外一方面通过模数转换装置传入温度信号控制装置,当变压器油温升高到给定值时,温度控制装置动作,同时自动开启变压器冷却风扇,发出报警信号。
7. 自耦变压器中性点不接地
实际情况不是这样的,从原理上讲,自耦变压器只有一个线圈,低压是高压线圈的一部分,但实际产品不是的。实际产品中自耦非自耦的变压器都是分高低压线圈的,只不过普通变压器高压线圈匝数为相电压与匝电势之比,线圈末尾由中性点套管引出接地,但是自耦变高压线圈匝数要少,等于高压相电压减低压相电压只差与匝电势的比值,线圈尾端与低压线圈首端接在一起,由低压套管引出,低压线圈尾端通过中性点套管引出接地。
对于普通变压器来讲,高压线圈的容量与低压线圈容量相同,都等于变压器的额定容量,高低压之间没有电的直接联系,是通过电磁耦合完成能量传递。但自耦变压器不同,高低压间有直接的电的联系,低压线圈相当于高压线圈的一部分,它的能量一部分是直接传导的,还有一部分是通过电磁耦合传递的,所以单独说高、低压线圈的容量,都低于变压器的额定容量,这里面有一个自耦效益系数。